主題情境賦能單元整體教學(xué)

摘" 要：單元整體教學(xué)是教育改革的新模式，現(xiàn)已成為教育界研究熱點，但其概念泛化、意義淺化、知識惰化等問題仍未得到徹底解決。在核心素養(yǎng)視域下用主題情境為單元整體教學(xué)賦能，能夠借“境”活“知”、由“境”生“疑”、憑“境”引“探”、以“境”促“評”，建構(gòu)主題情境式單元整體教學(xué)，促進(jìn)知識的高通路遷移，進(jìn)而達(dá)成境脈學(xué)習(xí)和有效教學(xué)。

關(guān)鍵詞：單元整體教學(xué)；核心素養(yǎng)；主題情境；高通路遷移

基金項目：本文系云南省教育廳科學(xué)研究基金項目資助課題“PISA視域下基于社會性科學(xué)議題的中學(xué)科學(xué)教育實踐研究”（課題編號：2024Y181）與湖南省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題資助項目“新課程改革背景下中學(xué)物理力學(xué)大概念有效教學(xué)的實踐研究”（課題編號：XJK23BJC042）的階段性研究成果。

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）明確指出，以整合性學(xué)習(xí)方式促進(jìn)教與學(xué)的改革，促進(jìn)學(xué)生基于真實情境下學(xué)科和跨學(xué)科問題解決能力的發(fā)展。［1］在教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施過程中重視情境的創(chuàng)設(shè)，創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)具有關(guān)鍵作用。［2］《課程標(biāo)準(zhǔn)》凸顯了整合學(xué)習(xí)和創(chuàng)設(shè)情境在“新課改”中的重要性。單元整體教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵載體，教師借用主題情境助力單元教學(xué)，能夠幫助學(xué)生激活前概念并調(diào)動積極性，從而減輕學(xué)生的機(jī)械記憶負(fù)擔(dān)，深化單元教學(xué)的現(xiàn)實意義。

運(yùn)用物理學(xué)史、科幻電影、科學(xué)實驗、教具模型、生活現(xiàn)象等素材創(chuàng)設(shè)物理情境，可將晦澀難懂的抽象知識轉(zhuǎn)化為直觀形象的物理現(xiàn)象，于主題情境中實現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知機(jī)制的深層激活和有意義學(xué)習(xí)的達(dá)成。［3］在單元整體教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意突出情境的主題性，提煉主題意義，并創(chuàng)設(shè)內(nèi)容豐富、形式多元的學(xué)習(xí)任務(wù)，在活動情境中突出學(xué)生的主體地位，提升學(xué)生的具身體驗，達(dá)成境脈學(xué)習(xí)，推動學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

1" 主題情境的內(nèi)涵與價值

1.1" 主題情境的內(nèi)涵

情境特指真實行為賴以發(fā)生的社會網(wǎng)絡(luò)和活動系統(tǒng)。［4］主題情境指圍繞一個橫貫性問題或社會熱點問題，借用實驗、教具、史料、影音等手段創(chuàng)設(shè)的貫穿式大情境。主題的設(shè)立，能夠在輔助整合單元知識脈絡(luò)的同時突出單元整體的教學(xué)意義，提升單元整體教學(xué)的實用功能與現(xiàn)實價值。

1.2" 主題情境的價值

主題情境能夠有效地串聯(lián)情境碎片。雖然單元整體教學(xué)的知識脈絡(luò)清晰且邏輯條理分明，但過于重視知識結(jié)構(gòu)性會使得單元整體的情境聯(lián)結(jié)度不高，造成知識遷移程度的降低。運(yùn)用主題情境貫穿單元的碎片化情境，能夠使淺層知識的內(nèi)涵和外延更加系統(tǒng)化，提升學(xué)生對科學(xué)知識的多維度理解，充分完善學(xué)生的認(rèn)知圖景，從而搭建知識向素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的橋梁。

主題情境可以凸顯單元意義。單元是承載主題意義的實際載體，主題意義是單元的核心靈魂。單元整體教學(xué)應(yīng)以發(fā)展核心素養(yǎng)為宗旨，圍繞主題情境制訂單元教學(xué)目標(biāo)，能夠幫助學(xué)生形成“以終為始”的思維模式，在建構(gòu)進(jìn)階式認(rèn)知體系的同時挖掘物理知識的內(nèi)在意義，助力單元整體教學(xué)實現(xiàn)既呈現(xiàn)知識結(jié)論又彰顯知識價值的獨特教育功能。

主題情境可以活化惰性知識。去境脈化的教學(xué)使得學(xué)生獲得的知識大部分是惰性的，不具備可遷移性。［5］如今素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)變革是為了使學(xué)生具備解決未來復(fù)雜問題的能力。教師運(yùn)用主題情境激活具體知識、升華重要概念，能夠激發(fā)學(xué)生主動解決問題的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力，在具體情境中促使學(xué)生完成從知識記憶到知識遷移的轉(zhuǎn)變。

2" 主題情境式單元整體教學(xué)的流程

單元整體教學(xué)是在學(xué)科核心素養(yǎng)指引下，以單元為單位進(jìn)行整體思考、設(shè)計和組織實施的教學(xué)形式。［6，7］核心素養(yǎng)視域下的主題情境式單元整體教學(xué)，以大觀念為統(tǒng)領(lǐng)，借主題情境激活單元知識鏈；以大思路為線索，用主題情境引發(fā)認(rèn)知沖突；以大任務(wù)為依據(jù)，憑主題情境激發(fā)學(xué)生自主探究的能力；以過程性評價為導(dǎo)向，在主題情境中建構(gòu)教、學(xué)、評一致性體系（見圖1）。

2.1" 借“境”活“知”

知識本身具備情境屬性，學(xué)習(xí)者在理解、掌握和運(yùn)用知識等活動過程中，都需要情境的支撐，亦受到情境的影響與制約。［8］對于物理學(xué)科大觀念統(tǒng)領(lǐng)下的單元知識鏈，教師應(yīng)建構(gòu)相應(yīng)的貫穿式主題情境，為學(xué)生的知識理解與習(xí)得提供輔助資源，從而幫助學(xué)生的知識遷移與靈活應(yīng)用。

例如在“原子與原子核”單元教學(xué)中，教師除了關(guān)注原子模型演變的單元知識線索外，還應(yīng)當(dāng)輔以“湯姆孫—盧瑟?！枴睅熒目茖W(xué)探究經(jīng)歷，在真實物理史料的故事情境中激發(fā)學(xué)生對物理知識的探索欲，幫助學(xué)生多維度地理解科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于探究的科學(xué)態(tài)度。

2.2" 由“境”生“疑”

認(rèn)知過程的本質(zhì)是由情境決定的，情境是一切認(rèn)知活動的基礎(chǔ)。［9］學(xué)生在正式接觸物理知識前，在日常生活中已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗性常識。創(chuàng)設(shè)懸疑情境能夠引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使學(xué)生通過同化和順應(yīng)的過程重構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而順利完成從知曉經(jīng)驗性常識向理解物理概念的轉(zhuǎn)變。

例如在“勻變速直線運(yùn)動”單元教學(xué)中，學(xué)生通常認(rèn)為“重物比輕物下落得更快”，這一前觀念不利于學(xué)生探尋自由落體運(yùn)動規(guī)律。教師可利用紙、紙團(tuán)等常見物品創(chuàng)設(shè)物體下落的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象并分析空氣阻力對物體下落的影響，再利用“真空管中羽毛和硬幣下落快慢對比”的實驗情境幫助學(xué)生抽象出自由落體運(yùn)動的本質(zhì)特征，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

2.3" 憑“境”引“探”

科學(xué)的本質(zhì)在于探究，學(xué)生認(rèn)識科學(xué)的最好方式就是模擬科學(xué)家的探究過程。［10］在單元整體教學(xué)的過程中注意創(chuàng)設(shè)接近真實情況的探究情境，并在情境的引領(lǐng)下設(shè)置有難度梯度的挑戰(zhàn)性任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)刻科學(xué)家的探究經(jīng)過，使其在具身體驗的情境中感悟科學(xué)思想，促使學(xué)生在逐步完成子任務(wù)和逐步認(rèn)識現(xiàn)象與本質(zhì)的過程中進(jìn)行系列探究，提升學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新思維。

例如在“電磁感應(yīng)”單元教學(xué)中，教師可以給學(xué)生提供磁鐵、電磁感應(yīng)圈、導(dǎo)線、滑動變阻器、電池、靈敏電流計等相關(guān)實驗儀器。學(xué)生利用實驗儀器自行設(shè)計小實驗探尋感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，在實驗情境中體會感應(yīng)現(xiàn)象的暫態(tài)性，從而對電磁感應(yīng)現(xiàn)象本質(zhì)產(chǎn)生探究興趣。

2.4" 以“境”促“評”

情境作為檢驗學(xué)生必備知識、關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)是否達(dá)標(biāo)的重要手段，是實現(xiàn)高考核心功能、達(dá)成考查目標(biāo)、完成考查任務(wù)的重要載體。［11］《課程標(biāo)準(zhǔn)》亦指出評價導(dǎo)向應(yīng)圍繞物理學(xué)科核心素養(yǎng)的具體要求，創(chuàng)設(shè)真實而有價值的問題情境。［12］以任務(wù)情境、活動情境和問題情境促使評價可視化和可量化，符合“新課改”的評價改革趨勢，凸顯過程性評價、表現(xiàn)性評價和發(fā)展性評價的地位，借情境載體動態(tài)監(jiān)測、及時反饋評價結(jié)果，將真實且連續(xù)的評價貫穿整個教學(xué)過程，有效落實教、學(xué)、評一體化。

3" 主題情境賦能單元整體教學(xué)

單元整體教學(xué)是一種整合樣態(tài)教學(xué)，教師可以按照物理知識的內(nèi)在邏輯、學(xué)生學(xué)習(xí)的實際情況劃分教學(xué)單元；也可以打破傳統(tǒng)的知識單元，依據(jù)生產(chǎn)生活的相關(guān)經(jīng)驗、項目任務(wù)式大思路劃分教學(xué)單元。單元整體教學(xué)關(guān)注學(xué)生思維發(fā)展和觀念建構(gòu)過程，利用深入知識內(nèi)核的學(xué)習(xí)活動序列來激活學(xué)生的深層學(xué)習(xí)動機(jī)，重視知識和能力習(xí)得的整體性和連貫性。［13］創(chuàng)設(shè)有效的主題情境有利于單元整體教學(xué)的開展，有助于學(xué)生建立物理概念、探尋物理規(guī)律、解決實際問題，幫助學(xué)生在真實的情境中提升解決問題的關(guān)鍵能力和科學(xué)素養(yǎng)。

3.1" 物理概念的建立需要創(chuàng)設(shè)情境

概念是抽象思維的起點，物理概念是客觀事物關(guān)于物理的共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映，是客觀事物的抽象。［14］創(chuàng)設(shè)情境可以提供豐富的感知信息，為學(xué)生物理概念的形成奠定基礎(chǔ)，從而豐富學(xué)生對現(xiàn)象的認(rèn)知。

在物理概念的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)能夠體現(xiàn)概念本質(zhì)特征的情境是關(guān)鍵，該過程有助于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。［15］例如在“圓周運(yùn)動”單元教學(xué)中，線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等描述圓周運(yùn)動的概念眾多且概念間聯(lián)系密切，這就需要教師創(chuàng)設(shè)典型情境幫助學(xué)生對物理概念進(jìn)行理解和辨析。在教學(xué)過程中，教師可利用生活中常見的“自行車實物模型”（見圖2），將自行車后輪架起來建構(gòu)物理實物模型。借助實物模型認(rèn)識新概念、辨析概念間聯(lián)系，以主題情境助力“圓周運(yùn)動”單元的概念認(rèn)知，其具體過程如表1所示。

3.2" 物理規(guī)律的探究需要問題情境

學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律要經(jīng)歷由感性的具體感受到抽象的定律，再由抽象的定律到思維發(fā)展兩個階段。［16］主題情境為學(xué)生獲得物理規(guī)律提供背景信息，學(xué)生從情境中發(fā)現(xiàn)問題并提出假設(shè)。教師引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行深度思維加工及意義建構(gòu)，能夠幫助學(xué)生逐漸獲得物理規(guī)律進(jìn)而完成學(xué)習(xí)進(jìn)階。

學(xué)生在活動情境中能真實地感受科學(xué)探究過程，體會利用科學(xué)知識來解釋自然現(xiàn)象的樂趣，提升對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識和科學(xué)探究的能力。［17］例如“宇宙航行”單元教學(xué)對學(xué)生抽象模型建構(gòu)能力要求較高，教師可以巧用“嫦娥五號”奔月取土的問題情境突出單元主題的現(xiàn)實意義，借“發(fā)、落、采、升、會、回”月球取土全流程的貫穿式情境串聯(lián)整個單元的知識體系，借問題情境引領(lǐng)認(rèn)知進(jìn)階，以主題情境助力“宇宙航行”單元的規(guī)律探尋，具體過程如表2所示。

3.3" 應(yīng)用物理知識解決具體問題應(yīng)結(jié)合具體的實際情境

在物理教學(xué)中，教師應(yīng)讓學(xué)生獲得在實際情境中解決物理問題的大量經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生情境與知識相關(guān)聯(lián)的意識和能力。［18］通過主題情境的創(chuàng)設(shè)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將實際情境轉(zhuǎn)化為物理情境、建立物理模型的問題表征，再通過問題解決促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

物理知識源于生活，又反作用于生活。教師借情境引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識解釋日常生活中的現(xiàn)象、解決生活生產(chǎn)中的問題，與“生活走向物理，物理走向社會”的教學(xué)理念十分契合，能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科認(rèn)同度和物理學(xué)習(xí)動力。例如在“動量守恒定律”單元教學(xué)中，教師可設(shè)置“手機(jī)砸臉”“蹦極”“碰碰車”等生活情境，使學(xué)生在情境中領(lǐng)悟“力對物體的時間積累效果”。教師可用漫畫激發(fā)學(xué)生的情感共鳴，讓學(xué)生思考該生活情境中可能涉及的物理知識并提出相關(guān)問題。學(xué)生可以主動探究并抽象出手機(jī)的運(yùn)動階段、臉的受力情況，構(gòu)建“手機(jī)砸臉”的物理模型，在“親臨其境”過程中完成建構(gòu)認(rèn)知并獲得知識。教師帶領(lǐng)學(xué)生借生活現(xiàn)象解決實際問題，以主題情境助力“動量守恒定律”單元的問題解決過程，具體過程如表3所示。

4" 結(jié)語

有意義的知識學(xué)習(xí)離不開情境載體。以主題情境助力單元整體教學(xué)符合未來教育的發(fā)展趨勢，有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升和元認(rèn)知水平的提升。單元知識的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和意義活化也為有效教學(xué)提供了具體的實踐基礎(chǔ)和方法論體系，能夠促進(jìn)知識的高通路遷移，為整合意識賦能，讓核心素養(yǎng)生花。

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